淺析AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠系統(tǒng)中的作用

戰(zhàn)冬來 王洋

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)電的需求越來越大。使得電力系統(tǒng)的規(guī)模日益龐大，因此電力系統(tǒng)的安全和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行就顯得非常重要了。電壓是衡量電能質(zhì)量的一項(xiàng)非常重要標(biāo)準(zhǔn)，電壓的穩(wěn)定情況直接關(guān)系到電力系統(tǒng)是否能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。為了有效保證電壓的質(zhì)量以及電壓的無功平衡，使其能夠安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電壓/無功自動(dòng)電壓控制（也稱AVC），同時(shí)這也是對(duì)電網(wǎng)實(shí)行有效控制的一項(xiàng)重要措施。本文詳細(xì)分析了AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠系統(tǒng)的作用。

關(guān)鍵詞：AVC系統(tǒng)；發(fā)電廠系統(tǒng)；作用

引言

在發(fā)電廠的運(yùn)行中，廠用電是衡量其技術(shù)發(fā)展與運(yùn)行的重要因素自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)的應(yīng)用的對(duì)發(fā)電廠廠用電有著較為顯著的影響。文中對(duì)自動(dòng)電壓控制原理進(jìn)行了闡析，分析了當(dāng)下影響發(fā)電廠廠用電影響因素及AVC系統(tǒng)的主要影響因素，研究了發(fā)電廠自動(dòng)電壓控制對(duì)廠用電的影響，以期明確自動(dòng)電壓控制在發(fā)電廠中的影響地位，促進(jìn)發(fā)電廠的長效穩(wěn)健發(fā)展。

一、AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠系統(tǒng)中應(yīng)用的必要性

隨著十九大的召開，全面建成小康社會(huì)的基礎(chǔ)就是確保社會(huì)處于安定狀態(tài)之中，AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用成為必然的趨勢，其對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到積極的作用。在電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益繁瑣的今天，重視無功電源和無功補(bǔ)償容量的增加是關(guān)鍵，水電廠的運(yùn)行也應(yīng)該將此方面的問題充分考慮，在追求穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，讓AVC系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮出來，保證更好的維護(hù)電網(wǎng)的順暢運(yùn)作。

二、AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠系統(tǒng)中的作用

（一）AVC系統(tǒng)的控制方式分析

在AVC系統(tǒng)中，調(diào)度中心主站根據(jù)各電壓中樞點(diǎn)的電壓和電網(wǎng)無功潮流的分布情況進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，向發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠下發(fā)優(yōu)化后電壓指令，發(fā)電廠側(cè)AVC系統(tǒng)子站通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接收省調(diào)AVC系統(tǒng)主站下發(fā)的220kV母線電壓調(diào)整量和220kV出線側(cè)母線電壓調(diào)整量。根據(jù)該值計(jì)算對(duì)應(yīng)機(jī)組無功功率需求值，在充分考慮幾種約束安全穩(wěn)定的條件后，由上位機(jī)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的控制脈沖寬度，下發(fā)至AVC系統(tǒng)執(zhí)行終端（下位機(jī)），輸出增、減磁脈沖信號(hào)直接給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流以調(diào)節(jié)機(jī)組的無功功率，從而使220kV母線電壓達(dá)到主站的要求值。

（二）機(jī)組無功調(diào)節(jié)對(duì)策

機(jī)組無功調(diào)節(jié)對(duì)策應(yīng)該重視合理性，需依照實(shí)際的情況做出調(diào)整，以便達(dá)到理想化的狀態(tài)。應(yīng)該注意的是機(jī)端電壓水平可以及時(shí)的迎合機(jī)組廠用電，同時(shí)也應(yīng)該符合變壓器運(yùn)行的基本要求，若是機(jī)組電壓已經(jīng)超出了特定的范圍，需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)組無功出力，保證機(jī)端電壓能夠穩(wěn)定在正常的狀態(tài)。當(dāng)機(jī)組機(jī)端電壓處于相對(duì)正常的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該分析機(jī)組功率因數(shù)是不是能夠達(dá)到相應(yīng)的要求，如果不能滿足基本的需要，則需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)組無功出力，保證滿足標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也應(yīng)該分析對(duì)機(jī)端電壓產(chǎn)生的影響。樞紐母線電壓能否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也是需要考慮的方面，若是無法滿足，應(yīng)該及時(shí)的調(diào)節(jié)有關(guān)機(jī)組的無功出力。在區(qū)域中的電廠機(jī)組間無功分配情況也是需要考慮的方面，根據(jù)相關(guān)的規(guī)定分析其是否達(dá)標(biāo)，若是不符合相關(guān)的要求，應(yīng)該及時(shí)的協(xié)調(diào)有關(guān)機(jī)組的無功出力情況。區(qū)域內(nèi)部和區(qū)域之間無功流動(dòng)是不是能夠迎合經(jīng)濟(jì)壓差的基本要求，如果不能滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，必須要及時(shí)的調(diào)節(jié)機(jī)組無功出力，保證線路無功流動(dòng)可以迎合經(jīng)濟(jì)壓差的要求，適當(dāng)?shù)慕档途W(wǎng)損。在進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)候，應(yīng)該保證發(fā)電機(jī)組無功出力分布保持在相對(duì)均衡的狀態(tài)之下，機(jī)組的功率因數(shù)應(yīng)該處于大致相等的條件下，也就是在增加無功出力的時(shí)候，在迎合安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下，適當(dāng)?shù)脑黾庸β室驍?shù)高的機(jī)組，同時(shí)適當(dāng)?shù)臏p少功率因數(shù)較低的機(jī)組。

（三）AVC系統(tǒng)對(duì)廠用電的影響分析

增加電廠的工作電壓的穩(wěn)定性。電壓的穩(wěn)定性是火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行的重要條件，通過技術(shù)手段對(duì)電壓的穩(wěn)定性進(jìn)行保證是電力企業(yè)的長久研究課題。自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠通過自動(dòng)化信息技術(shù)提升電壓控制的效率與質(zhì)量，保證電廠電壓的整體穩(wěn)定性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)廠用電的有效控制。在火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，當(dāng)產(chǎn)生電壓不穩(wěn)的問題時(shí)，廠用電量也會(huì)隨之升高，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠在電壓負(fù)荷產(chǎn)生變化時(shí)，及時(shí)開展信息收集分析，并在此基礎(chǔ)上迅速地對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效地使電壓始終保持在穩(wěn)定的水平，滿足電廠生產(chǎn)機(jī)組的工作需求，減少不必要的廠用電的產(chǎn)生。

（四）發(fā)電廠側(cè)AVC系統(tǒng)的控制方案

在發(fā)電廠側(cè)建立AVC系統(tǒng)子站（中控單元），同時(shí)在發(fā)電機(jī)側(cè)增設(shè)執(zhí)行終端機(jī)（下位機(jī)），與調(diào)度中心主站共同組成AVC系統(tǒng)，以“主站-子站”星型網(wǎng)絡(luò)方式運(yùn)行。主站與子站之間通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)）互聯(lián)并完成信息交換。河北省調(diào)度中心AVC系統(tǒng)主站根據(jù)系統(tǒng)電壓及無功功率分布，定時(shí)計(jì)算各受控點(diǎn)高壓側(cè)母線電壓目標(biāo)，并將目標(biāo)指令下發(fā)到發(fā)電廠側(cè)AVC系統(tǒng)子站，指令采用遙調(diào)方式下達(dá)。具體下達(dá)方式為：主站每隔一段時(shí)間（不超過15min），以通信方式向發(fā)電廠RTU發(fā)送遙調(diào)量指令，電廠RTU將遙調(diào)量轉(zhuǎn)換為一路4～20mA模擬量輸出，使用光纜送至AVC系統(tǒng)子站的模擬量采集單元，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后以通信方式將轉(zhuǎn)換結(jié)果送至AVC系統(tǒng)中控單元，解析后得到主站下發(fā)的遙調(diào)量，根據(jù)下述指令約定獲得母線電壓目標(biāo)指令。為確保AVC系統(tǒng)中控單元與調(diào)度主站獲取數(shù)據(jù)源一致，RTU實(shí)時(shí)采集電廠機(jī)組的有功功率、無功功率、機(jī)端電壓、機(jī)端電流和母線電壓等數(shù)據(jù)，并上傳至調(diào)度中心，AVC系統(tǒng)中控單元還將內(nèi)部狀態(tài)信號(hào)（如增閉鎖、減閉鎖、自檢等）通過開關(guān)量輸出方式送至RTU端，調(diào)度可從RTU端獲取系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息。

結(jié)語

保障電壓的穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行的關(guān)鍵，也是保證整個(gè)社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。目前電壓/無功自動(dòng)電壓控制（也稱AVC）的應(yīng)用在保障發(fā)電廠電壓穩(wěn)定上發(fā)揮了巨大作用。本文重點(diǎn)討論了AVC系統(tǒng)在發(fā)電廠系統(tǒng)中的作用，分析了其在發(fā)電廠應(yīng)用的必要性和在具體實(shí)施過程中的一些事宜等。因AVC具備的功能能夠更好的迎合發(fā)電廠系統(tǒng)工作的需要，所以可以適當(dāng)?shù)膶⑵溥\(yùn)用起來，保證發(fā)電廠的電壓穩(wěn)定性，維護(hù)電力系統(tǒng)良好的運(yùn)作，更好的發(fā)揮出積極的影響。為迎合電壓穩(wěn)定的基本要求，在省調(diào)度中心AVC控制系統(tǒng)中增加新型軟件，同時(shí)設(shè)置備用通道，可以讓運(yùn)行過程更為可靠且科學(xué)。

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